0引言
包装印刷行业的主要产品为各种印刷制品，在生产过程中大量使用彩色油墨和有机溶剂，如溶剂型油墨产生的苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯，无苯油墨产生的乙醇、异丙醇或正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯等低沸点挥发性有机物。据统计，有机溶剂通常占到了油墨总量的70%~80%，而在印刷产品干燥过程中，这部分有机溶剂通常会挥发到大气中，产生大量的有机废气(VolatileOrganicCompounds，简称VOCs)。因此，包装印刷成为我国VOCs的主要排放源之一。
VOCs通常是指在常压下沸点低于260℃或标准状况下饱和蒸汽压大于0.13kPa的有机化合物，这类物质种类繁多，多数具有毒性，会对环境卫生和人体健康带来极大威胁。“十二五”规划以来，国家对VOCs的治理日益重视，如何减少包装印刷行业VOCs的排放，已经成为包装印刷行业的一项重要任务。
1印刷行业VOCs治理技术概述
目前，我国印刷行业VOCs治理技术大体可分为2大类：①消除法，即通过破坏性的化学或生物反应，将挥发性有机物转化为CO2和H2O，主要包括燃烧法、生物法等，还包括一些新型的治理技术，如光催化法;②回收法，即在一定温度、压力下，通过一定技术来分离回收挥发性有机物，主要包括吸附法、吸收法、冷凝法等。有机废气的处理技术对比见表1。结合印刷企业有机废气的特点，单一的处理工艺很难达到有效治理废气的目标。
2印刷行业有机废气治理工程实例
2.1项目概况
西安某印刷厂在生产过程中大量使用油墨和有机溶剂，污染物主要是油墨和溶剂的挥发所产生的有机废气。废气中有机化合物种类较多，主要为印刷及烘干过程中挥发出来的三苯物及VOCs。
2.2废气处理工艺介绍
本工艺主要由冷却器、中效过滤器、活性炭吸附器、催化反应器、主排风机、脱附风机、补冷风机、控制系统、管道及其附件等部件组成。
本工程项目根据生产废气的成分及性质，进行综合的环境经济评价，考虑其处理效果、是否有二次污染、成本等因素，采用预处理+深度处理的方法净化生产废气，其中：①预处理方法采用冷却+中效过滤工艺，净化废气可能含有的颗粒物及起到对废气进行降温的作用;②深度处理方法采用活性炭吸附+催化燃烧一体化工艺，净化挥发性有机化合物类(VOCs)物质。具体工艺流程见图1。
2.3系统特点
(1)废气收集系统
废气收集系统包括收集口及收集管道。在印刷机四周设置挡风帘，可有效对风量以及废气的浓度进行控制，废气通过设备上方集气罩进行收集，经过收集管道进入处理系统进行处理。
(2)预处理工艺
根据废气的原始设计条件，进气温度为100～120℃，高于一般吸附材料的工况温度，必须对废气进行冷却降温，使其在进入吸附器前达到常温状态。废气进入的第一级净化装置为冷却器及中效过滤器，经冷却器冷却后约40%废气凝结为液态或者雾气得到净化，剩余废气进入中效过滤器，该过滤器中过滤材料由金属丝网及中效滤袋组成，其中金属丝
网层主要起到散热作用，中效滤袋去除废气中可能含有的颗粒物。中效过滤器具有结构简单、成本低、阻力小、运行能耗低等优点。
(3)深度处理工艺
生产废气经中效过滤器过滤后，基本上仅含有机污染物，经活性炭吸附器净化后排放，活性炭吸附器使用的吸附材料为成型活性炭，具有性能稳定、抗腐蚀和耐高速气流冲击的优点，用其对有机污染物的净化效率达到80%以上，活性炭吸附饱和后可用热空气脱附再生使活性炭重新投入使用。
通过控制脱附过程热空气流量，可将有机废气浓度浓缩10～15倍，而产生中高浓度有机热废气，同时保证有机废气浓度在爆炸下限的25%以内。脱附气流经催化床内设的电加热装置加热至280～320℃，在催化剂作用下起燃，燃烧后生成CO2和H2O并释放出大量热量。该热量通过催化燃烧装置内的热交换器循环利用，一部分再用来加热脱附活性炭产生的高浓度废气，另一部分加热系统外的补冷新鲜空气。
系统达到脱附-催化燃烧所需要的系统热量自平衡过程须启动电加热器1h左右。达到热平衡后可关闭电加热装置，这时再生处理系统靠废气中的有机溶剂做燃料，在无须外加能源基础上使再生过程达到自平衡循环，极大地减少能耗，并且无二次污染的产生。
2.4主要工艺参数
(1)活性炭吸附器
采用固定床活性炭吸附，活性炭粒径为0.2~0.9mm。活性炭装填厚度为1m，气体通过吸附器的速度为0.4m/s，停留时间2.5s。废气含苯、甲苯、二甲苯的混合质量浓度为122mg/m3，废气量50000m3/h，每天吸附时间8h，再生周期为12～15d。
(2)催化燃烧装置
催化燃烧反应器包括预热器(换热器)，电热启动器，催化床，温度监控器等。催化反应器采用方形截面结构，其长度与当量直径之比为0.5～1。
催化燃烧装置进气浓度为原始废气浓度的10～15倍，在空速为50000m3/h，催化燃烧装置入口温度300℃左右，总烃质量浓度为1242～2758mg/m3，芳烃质量浓度：苯质量浓度为19～152mg/m3，甲苯及二甲苯合计质量浓度为3～74mg/m3。
2.5主要设备参数
(1)设备型号：活性炭吸附器5台;催化燃烧器1台;冷却器1台;中效过滤器2台
(2)设备处理风量：50000m3/h
(3)设备工作温度：常温
(4)废气介质：颗粒物、非甲烷总烃
(5)废气质量浓度：≤122mg/m3
(6)净化效率：>80%
